本发明涉及肥料领域，具体而言，涉及一种肥料添加剂及其制备方法。
背景技术：
在我国的干旱、半干旱地区广泛分布着大面积的内陆盐碱土，如黄河中下游的华北平原、内蒙古和宁夏冲击平原，甘肃、青海、新疆等内陆盆地，松辽平原等。当地降水时空分布不均、年蒸发量大，因春旱造成播种难、出苗难、保苗难等严重问题。如何提高作物苗期土壤水分利用率、改善土壤结构成为提高该地区作物产量的关键。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种肥料添加剂，其旨在改善现有的土壤团粒、沙砾化、盐渍化、漏水漏肥严重，植物生长状态不佳等问题。
本发明提供一种技术方案：
一种肥料添加剂，其主要包括按重量份数计的以下组分：0.4-0.6份的松土剂，0.4-0.6份的腐殖酸，8-12份的糖蜜酵母，0.08-0.12份的醋酸；松土剂选自聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、海藻酸钠中的一种或多种。
本发明还提供一种上述的肥料添加剂的制备方法，其包括：将糖蜜酵母、松土剂、腐殖酸以及醋酸分散于水中。
本发明实施例提供的肥料添加剂及其制备方法有益效果是：本发明提供的肥料添加剂包括按重量份数计的0.4-0.6份的腐殖酸，0.08-0.12份的醋酸等，其呈酸性，能够平衡盐碱地的酸碱性。0.4-0.6份的松土剂提高土壤的持水性，增强土壤抗侵蚀能力，充分发挥其保湿抗盐碱作用，活化土壤。腐殖酸能够使土壤的可溶性盐吸附有害阳离子，降低土壤盐浓度。糖蜜酵母具有抗絮凝、溶解性能好、络合能力强的优点，其能平衡肥料添加剂中各种离子，提高植物的抗逆能力，增强土壤的抗旱抗寒能力。松土剂、糖蜜酵母、醋酸、腐殖酸的相互配合，以提高土壤的保水抗碱能力，改善土壤团粒的结构，进而提高土壤的抗旱能力，增加作物的产出率。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的肥料添加剂及其制备方法进行具体说明。
一种肥料添加剂，其主要包括按重量份数计的以下组分：0.4-0.6份的松土剂，0.4-0.6份的腐殖酸，8-12份的糖蜜酵母，0.08-0.12份的醋酸；在本实施例中，松土剂选自聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、海藻酸钠中的一种或多种。
在本发明较佳的实施例中，上述松土剂为自聚丙烯酰胺。
聚丙烯酰胺(简称PAM)是由丙烯酰胺均聚(或与其它单体共聚)而成，具有良好的水溶性和良好的絮凝性。PAM作为土壤结构改良剂，可维系良好的土壤结构，防止土壤结皮，减少水土流失，具有保水、保肥、增产等作用。
PAM在水中溶解后变成多枝纤维状。将土壤颗粒紧紧缠绕，使土壤大尺寸团聚体数目增加，从而降低土壤容重，增大土壤总孔隙率和毛管孔隙度，增加了土壤渗率，减少地表径流和土壤流失量。PAM还可使土壤水稳性团聚体数量增加，并形成一定数量的胶体物质，提高土壤的持水性，增强土壤抗侵蚀能力。
此外，PAM与水接触时，其分子疏水基因疏水作用而转向内侧，形成不溶于水的粒状结构；亲水基团通过氢键与水分子结合形成水合作用。这种水合作用使PAM分子三维空间网内外出现了离子浓度差，于是水分子在渗透压的作用下向网内渗透形成网孔水。网孔水仍具有普通水的理化性质，只是水分子的运动受到限制。土壤施用PAM后，即可在土壤中形成很多的“小水库”，大大增加土壤持水能力。当土壤干旱时，水分在水分压的作用下缓慢释放供作物吸收利用，从而达到抗旱目的，为作物增产提供条件。
在本发明中，肥料添加剂还包括0.08-0.12份的醋酸，弱酸性的肥料添加剂具有改善土壤碱性的功能。
呈上所述，肥料中阳离子(例如铁、锰、锌等)含量多价金属阳离子能够影响PAM分子和分散土粒间的吸附作用。在弱酸性的肥料添加剂施用后，阴离子PAM和土壤颗粒表面都是带有负电荷的。静电排斥作用阻止PAM通过氢键、配位交换等机制对土壤的吸附，增加土壤的保水性。
腐殖酸是一种亲水胶体，在较高浓度时是一种胶体溶液或分散体系，呈胶体性质。腐殖酸的吸水能力极强吸水量可达其重量的500％，通过腐殖酸与糖蜜酵母、松土剂等进行混合分散，具有缓释有用成分和锁水的功效。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述腐殖酸是黄腐酸钾。
黄腐酸钾在土壤中形成胶状物质，能把土粒胶结起来，使土壤中水稳性团粒增加，协调土壤的水、肥、气、热状况，对改良过砂过黏等贫瘠土壤效果很好，从而改善作物的生态环境。此外，黄腐酸钾含有活性基因较多，盐基交换容量大，能够使土壤的可溶性盐吸附或阻留有害阳离子，降低土壤盐浓度，从而改善作物的生态环境。
糖蜜酵母富含植物生长过程中所需的多种酶类、糖类(低聚糖、果糖等)、蛋白质、核酸、胡敏酸以及大量的B族维生素等营养成份。糖蜜酵母系微生物发酵物，故又兼备生物菌肥的基本特征。
糖蜜酵母络合能力强，能提高植物对微量元素的吸收与运转，不仅避免了与微量元素等其他元素的直接接触而导致彼此钝化失活，而且还起到了积极的平衡作用，从而提高两者的利用率。进一步地，糖蜜酵母所含的各种基团构成的缓冲对，能有效地抗酸抗碱，于醋酸相配合，酸碱缓冲容量大。
此外，糖蜜酵母抗絮凝、溶解性能好，与金属离子相互作用能力强。在高钙镁硬水及饱和盐水中不絮凝、不沉淀，且稳定性好，抗电解质能力强。
进一步地，糖蜜酵母能增加植株体内氧化酶活性及其他代谢活动。促进植物根系生长和提高根系活力，有利于植株对水份和营养元素的吸收，以提高植物的抗逆能力。具有抗旱抗寒、促进叶片光合作用的显着功能。
在本发明较佳的实施例中，肥料添加剂括按重量份数计的松土剂0.5份，腐殖酸0.5份，糖蜜酵母10份，醋酸0.10份，86份的水。松土剂选自聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、海藻酸钠中的一种或多种。
松土剂以吸附、缠绕、贯穿等方式捕捉分散土粒使之凝聚成团粒。聚合物的分子量越大，分子链越长。其捕捉分散土粒的能力越强，水稳性团粒含量也增加。
聚丙烯酰胺作为松土剂时，随着PAM分子量增大到一定程度时，分子量的增加将不再增加PAM改良土体的作用。在本发明中用于改良土壤结构的PAM分子量为300-400万。
相应地，松土剂的浓度越高，其锁水性能越佳。增大到一定程度时，其锁水性能不再变化。此外，松土剂的浓度增大会导致肥料添加剂以及肥料的粘度增加，不易运送等。例如在滴灌系统中，会导致滴灌管道的堵塞等。发明人经研究实验发现。按重量份数计的上述松土剂0.5份时最佳。
在本发明较佳的实施例中，上述肥料添加剂还包括0.4-0.5份的氨基酸，优选地，氨基酸为0.46份。进一步地，上述氨基酸选自谷氨酸钾、谷氨酸钠、聚谷氨酸钾、天门冬氨酸钾中的一种或多种。
氨基酸作为构成蛋白质的最小分子存在于肥料中，有易于被作物吸收的特点，也有提高施肥对象抗逆性(抗病害)、刺激和调节作物生长发育和改善施肥作物品质的功能。
在本发明较佳的实施例中，上述肥料添加剂还包括0.4-0.6份的微量元素，微量元素为铁、铜、锰、锌和硼，且分别由螯合铁、螯合铜、螯合锰、螯合锌和硼酸提供。
微量营养元素成分有较好的增产、提质效果，特别是对解决农作物中微量元素缺素症有显著的效果。
在本发明较佳的实施例中，上述肥料添加剂还包括按重量份数计的0.4-0.5份的羧甲基纤维素钠。
由于亲水基团羧甲基的存在使得Na-CMC非常容易与水结合，在氢键与范德华力的作用下高分子聚合物相互交错形成网状结构，从而可以与大量的水结合形成水凝胶。因此在肥料添加剂中加入Na-CMC，使其结合土壤中的水分，阻碍其蒸发，随着Na-CMC被微生物降解水分又会重新释放到土壤中。
本发明还提供一种上述的肥料添加剂的制备方法，其包括：
将糖蜜酵母、松土剂、腐殖酸以及醋酸分散于水中。
进一步的，在本发明较佳的实施例中，向溶解有糖蜜酵母的水中加入松土剂、腐殖酸以及醋酸均质。优选地，于1600-1800r/min的转速下搅拌。
进一步地，在本发明中，上述的糖蜜酵母通过发酵制糖后排放的废液制成。
具体地，制糖后排放的废液先经过80℃加热(时间≥2小时)后分离除渣，然后经125-135℃高温瞬时灭菌(时间：9秒)，泵入发酵罐。发酵罐加入工艺水、转入纯培养菌种、发酵液培养结束后，分离酵母和水，真空过滤酵母然后干燥。
本发明提供的肥料添加剂能够明显改变土壤团粒结构，增大土壤孔隙度，减小土壤容重，提高水分入渗速率，增加饱和导水率，保蓄水分，减少蒸发，有效提高降水利用效率。
本发明提供的肥料添加剂呈酸性，能够改善平衡盐碱地的酸碱性，较高浓度的松土剂充分发挥其保湿抗盐碱作用，活化土壤。糖蜜酵母抗絮凝、溶解性能好，糖蜜酵母与肥料添加剂中各种离子相互作用，提高植物的抗逆能力。松土剂、糖蜜酵母、醋酸、腐殖酸的相互配合，提高肥料添加剂的保水抗碱能力。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种肥料添加剂，通过以下步骤制得：
将8g的糖蜜酵母溶于82g的水中均匀搅拌；向糖蜜酵母溶液中加入0.4g的松土剂，于1600r/min的转速下搅拌，加入0.4g腐殖酸均匀搅拌，加入0.08g醋酸(约0.08ml)，于1600-1800r/min的转速下搅拌。上述松土剂为聚丙烯酰胺。
实施例2
本实施例提供一种肥料添加剂，通过以下步骤制得：
将12g的糖蜜酵母溶于84g的水中，均匀搅拌；向糖蜜酵母溶液中加入0.6g的松土剂，于1600r/min的转速下搅拌，加入0.6g腐殖酸均匀搅拌，加入0.12g醋酸(约0.12ml)，于1600r/min的转速下搅拌。上述松土剂为聚丙烯酰胺。
实施例3
本实施例提供一种肥料添加剂，通过以下步骤制得：
将10g的糖蜜酵母溶于86g的水中，均匀搅拌；向糖蜜酵母溶液中加入0.5g的松土剂，于1800r/min的转速下搅拌，加入0.5g黄腐酸钾均匀搅拌，加入0.10g醋酸(约0.10ml)，于1800r/min的转速下搅拌。上述松土剂为聚丙烯酰胺。
实施例4
本实施例提供一种肥料添加剂，通过以下步骤制得：
将10g的糖蜜酵母溶于85g的水中，均匀搅拌；向糖蜜酵母溶液中加入0.5g的松土剂，于1600r/min的转速下搅拌，加入0.4g腐殖酸均匀搅拌，加入0.12g醋酸(约0.12ml)，于1800r/min的转速下搅拌。上述松土剂为聚丙烯酰胺与聚丙烯酸钠的混合物。
实施例5
本实施例提供一种肥料添加剂，通过以下步骤制得：
将11g的糖蜜酵母溶于84g的水中，均匀搅拌；向糖蜜酵母溶液中加入0.6g的松土剂，于1600r/min的转速下搅拌，加入0.4g黄腐酸钾均匀搅拌，加入0.12g醋酸(约0.12ml)，于1800r/min的转速下搅拌。上述松土剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、海藻酸钠的混合物。加入0.6g的谷氨酸钾与谷氨酸钠的混合物搅拌均匀。
实施例6
本实施例提供一种肥料添加剂，通过以下步骤制得：
将10g的糖蜜酵母溶于86g的水中，均匀搅拌；向糖蜜酵母溶液中加入0.5g的松土剂，于1600r/min的转速下搅拌，加入0.5g黄腐酸钾均匀搅拌，加入0.10g醋酸(约0.10ml)，于1800r/min的转速下搅拌。上述松土剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、海藻酸钠的混合物。加入0.6g的聚谷氨酸钾、天门冬氨酸钾混合物搅拌均匀后，加入0.5g的羧甲基纤维素钠搅拌均匀。
实施例7
本实施例提供一种肥料添加剂，通过以下步骤制得：
将10g的糖蜜酵母溶于86g的水中，均匀搅拌；向糖蜜酵母溶液中加入0.5g的松土剂，于1600r/min的转速下搅拌，加入0.5g黄腐酸钾均匀搅拌，加入0.10g醋酸(约0.10ml)，于1800r/min的转速下搅拌。上述松土剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、海藻酸钠的混合物。加入0.6g的聚谷氨酸钾、天门冬氨酸钾混合物搅拌均匀后，加入0.5g的羧甲基纤维素钠搅拌均匀。加入0.4g的微量元素搅拌均匀，上述微量元素为铁、铜、锰、锌和硼，且分别由螯合铁、螯合铜、螯合锰、螯合锌和硼酸提供。
对比例1
本对比例提供一种肥料添加剂，通过以下步骤制得：将8g的糖蜜酵母溶于82g的水中，均匀搅拌，加入0.4g的松土剂均匀搅拌。
对比例2
本对比例提供一种肥料添加剂，通过以下步骤制得：
将5g的糖蜜酵母溶于82g的水中，均匀搅拌；向糖蜜酵母溶液中加入0.3g的松土剂，于1600r/min的转速下搅拌，加入0.3g腐殖酸均匀搅拌，于1600-1800r/min的转速下搅拌。上述松土剂为聚丙烯酰胺。
对比例3
本对比例提供一种肥料添加剂，通过以下步骤制得：
将15g的糖蜜酵母溶于82g的水中，均匀搅拌；向糖蜜酵母溶液中加入1g的松土剂，于1600r/min的转速下搅拌，加入1g腐殖酸均匀搅拌，于1600-1800r/min的转速下搅拌。上述松土剂为聚丙烯酰胺。
试验例1
对实施例1-7、对比例1-4提供的肥料添加剂进行保水性能的检测；
将供试土壤风干并过2mm筛，分别取过筛后的风干土1kg与对实施例1-7、对比例1-4提供的1g肥料添加剂混合均匀。
取150g风干土与肥料添加剂混合均匀后装入呈圆柱体形的尼龙布袋中(直径8cm，高14cm)。将装有肥料添加剂与风干土的布袋置于装有200ml自来水的容器中，使其吸水。15min后将布袋取出并静置5min，使其不产生滴水，称重后将布袋置于恒温鼓风干燥箱内在60℃下恒温蒸发。此后，每隔1h取出称重测定，连续测定7h。计算保水率，保水率即不同时刻土壤含水率占初始含水率百分比。结果见表1。
表1土壤保水率随时间变化
从表1中数据可知，与对比例1-3相比而言，实施例1-7中风干土释水的速度有不同程度的减小，这说明风干土的释水速度降低，尤其是随着蒸发时间的不断延长，这一趋势显得更为明显。可见，风干土中施入肥料添加剂后，在蒸发过程中可有效抑制土壤水分蒸发，从而在较长时间内使土壤保持较多的水分，提高土壤保持水分的能力。
试验例2
对实施例1-7、对比例1-4提供的肥料添加剂进行实验。
实施例1-7、对比例1-4提供的肥料添加剂与肥料(市面购买的尿素)按照质量比1:50混合得肥料50g。将上述50g肥料分别滴施于150m2的试验田，其他条件均相同。
在施肥10天后测定土壤总盐、有机质、pH；测定施肥之前和施肥10天后在土壤容量(g/cm3)之差。土壤容量即单位体积自然状态的干燥土壤的重量。结果见表2。
表2不同处理的土壤盐分、pH、有机质和土壤容量
从表2中数据可知：实施例1-7试验田的pH高于对比例1-3试验田，总盐含量也高于对比例1-3的总盐含量；相应地，实施例1-7试验田的有机质含量也高于对比例1-3的有机质含量。
此外，施用实施例1-7提供的肥料添加剂的肥料后土壤容重比施药前减小0.02-0.04；对比例1-3所对应的试验组土壤容重前后差异为-0.1～-0.06。可见施用本发明提供的肥料添加剂的肥料后，试验田土壤容重减小，说明本发明提供的肥料添加剂能改善土壤结构。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。